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文档简介

UPS电源设备理论培训地铁用信号电源设备理 论 培 训 手 册 佛山市南海区创电电源有限公司二七年四月目 录第一部分 基本知识1UPS的基本知识-41.1 UPS电源是什么电源-41.2 UPS分类-4-51.3 信息技术设备为什么要用UPS电源-51.4 当前UPS电源设备发展状况-51.5 目前市场上销售量最大的三种类型UPS介绍-5-91.6 有关UPS电源的术语-10-122几种常用电器元件的基本知识-122.1 继电器-12-142.2 接触器-14-152.3 空气断路器在电气电路保护设计中的重要性-15-192.4 C级防雷系统-192.5 数字电流、电压表-202.6 频率表-202.7 分流器、电流互感器-20-212.8 变压器、电抗器-21-222.9 电源滤波器 (EMI)-222.10 静态开关-232.11 绝缘栅双极晶体管(IGBT)-23-26 2.12 霍尔电压电流传感器-26-27第二部分 信号电源系统设备知识1北京地铁2号线信号系统设备简介-281.1 概述-281.2 整机外形图-28-342CDT5(含10-30)K-HW UPS电源柜-35 2.1 前言-35 2.2 UPS电源柜工作原理-36-40 2.3 双路输入切换单元控制原理-40 2.4 全自动交流稳压器单元工作原理-413UPS电源电气原理图-42 3.1 CDT5-HW UPS电源柜电气原理图-42 3.2 CDT10K-HW UPS电源柜电气原理框图-43 3.3 CDT20/25/30K-HW UPS电源柜电气原理框图-444电源柜电气连线图-45-495UPS电源柜电气性能表-50-516UPS电源柜外形结构图-52-567接线排接线图-57-618UPS电源柜安装、调试规范要求-62 8.1 UPS安装原理-62 8.2 安装前准备检查工作-62 8.3 安装步骤-62 8.4 调度步骤-639操作使用方法-64 9.1 双路输入单元的操作-64 9.2 UPS单元的操作-64 9.3 旁路稳压器单元的操作-65 9.4 在维修旁路的使用-65 9.5 液晶显示面板操作规程-66-8410输出负载能力-8411保养维护及储存-85 11.1 UPS日常保养-85 11.2 UPS储存-8512UPS电源柜故障排除指南-86-8913UPS主要配件清单-9114附录-95 附录1、UPS电源容量配置的计算方法-95-96 附录2、汤江牌蓄电池特点及使用注意事项-97 附录3、蓄电池组在线监测终端按键操作要点-99 附录4、UPS电源柜检修程序及技术标准-102-105第一部分 基 本 知 识1. UPS的基本知识 1.1 UPS电源是什么电源。“UPS”一是英文UNINTERRUPTABLEPOWERSUPPLY不间断电源系统的简称,它是一种特种电源,在市电正常时,由电源经UPS向负载供电,在市电中断或出现故障时,由蓄电池经UPS向负载供电,由市电停止供电到电池供电的转换时间,在极短的时间内进行,其最短的时间可以做到s数量级,最慢的速度亦10ms内完成转换。从而保证对电源要求严格的信息技术设备能安全工作,不至于数据的丢失和设备的损坏。 UPS电源随着计算机应用范围的不断扩大,要求UPS的容量也越来越大,目前国外已有上千KVA的UPS电源,国内生产一般在150KVA以下。UPS电源的应用范围包括: 通讯领域通讯数据交换及卫星站; 政府及国防部门各级政府部门及部队; 制造行业用于制造及设计部门的计算机辅助设计、计算机辅助制造以及 生产管理领域; 交通行业诸如航空、海运、陆运以及铁路、港口隧道等管理部门; 公共设施供水、供电、供气及排污部门; 金融、银行、保险业银行、金融、保险部门; 医疗保健业医院、诊所、手术室及相关部门设施; 石化行业煤油厂、化工厂、煤矿、石矿、油田及工艺相关业; 商业零售及批发业包括超级市场、商店、仓库及批发中心。 UPS电源制造的技术中引入微处理器、通讯接口及计算机编程软件技术,使得近年来所制造的UPS电源供电系统的控制功能趋于智能化管理,它对各类负载的适应力更强和整机的机能使用效率极高,并可对UPS电源的运行实行远程监控和异地自动故障诊断管理的实现,使得对UPS电源的控制和管理变得更加容易和便捷,所有这一切都体现在UPS电源的安全运行、可靠性更高(平均无故障时间MTBF可达30万小时以上)。1.2 UPS分类1.2.1 UPS按结构分类1) 后备式输出电压波形为方波2) 后备互动式输出电压波形为正弦波3) 在线式输出电压波形为正弦波1.2.2 UPS按输出容量分类(按国家标准分类)1) 微型在线式不间断电源:额定输出容量3KVA以下;2) 微型非在线式不间断电源:额定输出容量3KVA以下;3) 小型在线式不间断电源:额定输出容量3-10KVA,不含10KVA;4) 中型在线式不间断电源:额定输出容量10-100KVA,不含100KVA;5) 大型在线式不间断电源:额定输出容量100KVA以上;1.2.3 按输入、输出电源相数分类1) 单进单出型(即单相输入,单相输出);2) 三进单出型(即三相输入,单相输出);3) 三进三出型(即三相输入,三相输出)。1.3 信息技术设备为什么要用UPS电源?随着微型计算机应用的普及及和信息处理技术的不断发展,对高质量的供电提出了越来越严格的要求,在微型计算机运行期间供电的中断,将会导致随机存储器(CDROM)中数据的丢失和程序破坏,有时甚至会使磁盘盘面及磁头遭到损坏,造成难以弥补的损失。微型计算机内部具有欠压保护电路,当电网欠压时,微型计算机靠储存在滤波电容器中的能量来维持工作,一般能持续维护半个周期(10ms)左右,为避免存储器中的数据丢失,这就要求一旦市电发生瞬时断电时,必须要有电源系统能在小于10ms的时间间隔内重新送电,以保证微机系统的正常运行。交流电网的干扰问题是广大微机用户感到最头痛和棘手的问题之一,严重的电磁干扰常常会造成计算机的计算错误和数据丢失。有些部门,曾由于电源故障而付出很大的代价,并导致设备的损坏。如工业自动化过程控制系统、数据通讯处理系统、航空管理系统、医疗设备控制系统、精密测量系统等。1.4 当前UPS电源设备发展状况为了满足这些部门的高可靠和高质量的供电要求,近十多年开发了不间断电源技术(UPS)电源技术。当代UPS电源设备在如下几方面满足信息技术设备的要求: 市电停电,UPS可以在小于10ms的时间间隔内重新送电 具有电池充、放电的全自动管理功能 具有电源管理监控、网络监控功能,实现UPS电源设备管理遥控、遥测、遥信的三遥功能,实现电源室无人值守。1.5目前市场上销售量最大的三种类型UPS介绍1.5.1具有方波输出的后备式UPS电源其型号产品是1KVA以下的微型UPS(含家庭电脑用UPS电源),其主要特点是逆变器输出电压波形为方波。对于这种UPS来说,当市电电源电压约在165264V范围内,它向用户提供经变压器抽头调压处理过的一般市电电源,仅当市电电源电压低于165V或高于264V时,它向用户提供具有稳定特性的50Hz方波电源,由于它向用户所提供的交流电源是方波电源,并非正弦波电源,所以,在此条件下,不允许用户带电感性负载(例如:电风扇,日光灯等)。否则,不是造成UPS电源本身的逆变器烧毁,就会造成将用户的负载损坏的局面。后备式UPS电源工作原理图如下图所示: 1.5.2 输出波形为正弦波的互动式UPS电源其结构类似于方波输出后备式UPS电源,一般称此种结构UPS为在线互动式UPS,本公司制造的CDS系列UPS电源则属于此类型。对于这种UPS电源来说,当市电电源电压约在165264V范围内,它向用户提供经变压器抽头调压处理过的一般市电电源,这种UPS,仅当市电电源电压低于165V或高于264V左右时,它才有可能向用户提供真正的“UPS逆变器高质量的正弦波”电源。当市电供电时,这种UPS的逆变器承担起电池充电器的作用。在线互动式UPS电源的工作原理如下图所示: 1.5.3 输出波形为正弦波的在线式UPS电源其结构的特征是市电正常,电源由市电供电经整流滤波再逆变成频率为50Hz的正弦波输出。市电停电时,由电池供电,经逆变电路转换成频率为50Hz的正弦波输出。对于在线式UPS电源来说,它向用户所提供的交流电源是电压变化率为1%;频率变化率为0.5%高质量的正弦波电源。本公司提供给北京地铁、城铁信号电源系统、空军系统各部门的UPS电源均属于此类机型。小型在线式UPS电源的工作原理图如下图示:第 8 页 共 186页1.5.4 三种典型UPS电源的主要性能表1-1,三种典型的小型UPS电源的主要性能参数:厂家SANTAKCHADICHADI型号UPS-500CDS1KCDP10K输出功率0.5KW0.7KW8KW输入电压220V+12%160280V220 V25%160280V-20%输入频率50Hz5%50Hz5%50Hz5%输出波形方波正弦波,失真度5%正弦波,失真度3%输出频率50Hz10%50Hz0.5%50Hz0.5%输出电压220V5%220V+8%/ -5%220V1%输出电压瞬变特性差100%负载变动时4%100%负载变动时3%过载能力差过载120%,10s过载125%,10分钟; 150%,10秒钟效率0.80.850.850.85电池供电时间(分)全载5分钟半载15分钟全载6分钟半载18分钟25分钟电池组6Ah/1227Ah/12315Ah/1216转换电压170Vac150Vac160Vac工作方式后备式互动式在线式CPU(微处理)控制无带CPU带CPU切换时间10ms无无第27 页 共 186 页1.6 有关UPS电源的术语1.6.1在线式不间断电源由整流器、逆变器、蓄电池组成的一种电源设备,这种电源无论交流输入电源中断与否,电压、波形符合供电要求与否都能保证向信息技术设备提供符合要求的电源,这种电源设备输出的电压波形是连续的正弦波。1.6.2 非在线式不间断电源由逆变器、蓄电池组组成的一种电源设备,这种电源能够在交流输入电源中断或电压低于预定值时自动取代交流输入电源向信息技术设备供电。1.6.3 电源效率在额定负载情况下,电池已充满电荷时的输出功率与输入功率之比。1.6.4 负载功率因数在理想正弦波电压情况下,有功功率与视在功率之比。1.6.5动态电压瞬变范围交流输入电压不变,负载从轻载到满载,从满载到轻载突变和输出为额定负载不变,交流输入中断或恢复供电时的输出电压变化量。1.6.6瞬变响应恢复时间从输出电压发生阶跃变化时起到恢复到稳定态时止所需要的时间。1.6.7切换时间由电网供电到电池供电或由电池供电切换到电网供电所需要的时间。 1.6.8备用时间从交流输入电源中断切换到电池供电时起,在额定输出负载情况下,不间断电源保持向信息技术设备连续供电的时间。此时间的长短与蓄电池的容量配置相关。1.6.9旁路开关切换时间从逆变器停止工作时起到电网直接供电时止或从电网直接供电时到恢复逆变器工作时止所需要的时间。1.6.10输出电流峰值系数(又称波峰因数)当输出电流中存在着周期性非正弦波电流峰值时,UPS所允许的最大非正弦波电流峰值与输出电流有效值之比。1.6.11并机负载电流不均衡度当两台以上(含两台)具有并机功能的UPS输出端并联供电时,所并各台中电流值与平均电流偏差最大的偏差电流值与平均电流值之比。(注:此项要求是对有并机功能的UPS提出的要求,本公司可以提供具有并机功能UPS电源,北京地铁一号线信号电源电源系统无此项要求。)1.6.12 三相输出电压不平衡度输出电压不平衡度是对三进三出UPS电源的输出电压的一项考核指标,特殊要求如下:1) 平衡负载电压 1%;2) 50%不平衡负载电压 3%;3) 100%不平衡负载电压 5%。1.6.13 三相输出电压相位偏移相位偏移是对三进三出UPS电源的输出电压相位的又一项考核指标,特殊要求如下:1) 平衡负载:12) 不平衡负载:31.6.14 其他术语随着UPS应用范围的不断扩大,信息技术设备对UPS的要求也越来越高,特别在如下方面提出了明确指标和要求:1)、电磁兼容限值(又称无线电干扰电压的限值)a) 电源端子干扰电压的限值;b) 辐射干扰场强的限值。2)、遥控、遥测、遥信性能a) 通过监控软件实现对UPS电源运行参数进行远程控制和开、关机的操作。b) 遥测:三相输入电压、直流输入电压、三相(或单相)输出电压、三相 输入电流、输出频率、标称蓄电池电压(可选)、标称蓄电池电流(可选)等参数,进行远距离测量和记录。c) 遥信:同步/不同步状态、UPS/旁路供电、蓄电池放电电压低、市电故 障、UPS故障等现象。通过网管软件进行记录和远距离传送。d) 电池组智能管理功能:UPS具有定期对电池组进行自动浮充、均充转 换、电池组自动温度补偿及电池组放电记录功能。3)UPS系统的可用性a) 子系统的可用性:子系统的可用性的计算,按如下公式计算: SA=(1-SD/SP)100%式中SA为系统可用性;SD为系统打扰时间;即完全中断时间,单位为小时;SP为运行总小时数。 一般要求电源子系统的可用性为99.99%。b) 平均无故障时间根据电池产品可靠性预计手册(中国军标GB299B及美国军标MIL-BACK-217F)可查知,UPS电源主机的平均无故障时间的定义为UPS中元件失效率之倒数.其计算公式如下: 1MTBFups = 1/ups = n ii=1 n 以上计算公式中:ups为UPS失真率, i 为UPS中元件失效率之和i=1 另根据元件材料制造检测数据可知,创电公司CDT系列H级(工业级)UPS内所有有关元器件失效率之和如下:电阻=2.210-7 小时电容=5.210-7 小时集成电路=3.510-7 小时三极管=3.210-7 小时二极管=1.510-7 小时其他平均=2.210-7 小时所以UPS平均无故障时间为: 1MTBFups = 电阻+电容+集成电路+三极管+二极管+其他 1 = 1.7810-6 (小时) = 561798 (小时)故创电公司的CDT-H系列UPS电源的平均无故障时间为50万小时.2.几种常用电器元件的基本知识2.1继电器继电器是电气路线中用于电路控制功能的作用,它利用小信号(小电流)的控制电气主回路电器执行接通或断开的控制元件。在电气设备电路中,主电路里的接触器、自动开关为执行元件,各种继电器则是控制元件,继电器的电原理图如右图示:1. J其中J为线圈J-1为常开触头,又称动合触头,J-2为常闭触头,又称动断触头J:用于产生磁场力带动触头的连锁机构,实现常开、常闭触头闭合、断开J-1:在J得电时,触头闭合J-2:在J得电时,触头断开继电器按所执行功能不同又可分为中间继电器、时间继电器、电流继电器,电压继电器等,其中: 中间继电器用于弱电流(mA级控制电路)与强电流(如10A培以上的控制电路)之间控制过程中使用的继电器。 时间继电器除具有普通的常开、常闭触头外,还有可以用来对电路执行时进行定时、延时控制的延时触头的继电器,即除普通的常开、常闭触头外还带有延时合、延时断的触头(有的具有1组,有的具有多组),其电原理图如下图示:2. SJ其中SJ-1:为延时合触头SJ-2:为延时断触头 电流继电器用于检测和控制回路电源的继电器,其结构类似中间继电大路,但其线圈结构按功能分为又可以分为欠电流、过电流继电器,其中过电流继电器用途较普遍,由于它要通较大电流,故线圈同中间继电器复杂。 电压继电器用于检测和控制回路电压的继电器,其基本结构类同中间继电器,按功能不同亦可分为欠电压继电器、过电压继电器,其中过电压继电器使用较普遍。 闪光继电器用于信号回路,当电源接通后,触点可同期性的接通和断开,从而使受控的灯光信号发出闪光。闪光继电器中也是用中间继电器作执行元件,闪光继电器的闪光频率是可调节的,一般控制在40次/min80次/min。2.2接触器2.2.1交流接触器顾名思义,交流接触器就是通过触头的接通和断开来控制主电路的工作状态,其原理图如下图示:其中线圈K为控制线圈,触头K-1、K-2、K-3为主触头,接通主电源回路,通常电流为5A-200A相电流;K-4、K-5为辅助触头,用于接触器自身或对其他电器的控制,通常触头电流为3A-5A。2.2.2 直流接触器:直流接触器与交流接触器的差别在灭弧室区域中加装了附加的灭弧装置,迫使电弧迅速熄灭。由于这个原因,其内部结构较为复杂,体积大得多,一般只用在需要频繁启动的直流电路中,直流接触器都标有极性,在接线时务必注意直流接触器的极性。2.3 空气断路器(空气开关)的种类和选用2.3.1 空气断路器在电气电路保护设计中的重要性任何忽视电路保护设计的电气或电子产品都埋藏了故障隐患。保护用电设备归根结底就是要对包括控制开关、电线和电源在内的整个电气系统加以保护,以避免短路和电流过大情况的发生。目前应用的电气设备的合适电路保护器件是具有电流过载和短路保护功能的空气断路器(以下简称为断路器)。北京地铁1号线信号系统电源设备中亦采用了大量地空气断路器,因此我们空气断路器地分类和选用作较为详细地介绍,供大家在实际工作中参考.确定针对某项具体应用的合适电路保护器件并不困难,但确实需要费一番思考。如果电气和电子设备在设计中采用了规格制定得偏松的电路保护器件,则设备将极易因功率冲击而遭到损坏并导致起火的灾难性后果,反之,如果采用规格制定得偏严的电路保护器件,将会引起令人生厌的频繁跳闸现象。目前的断路器主要有热断路器、磁断路器、复合断路器和通地漏泄断路器 (通常称为漏电开关)等几种。在选择断路器时,不仅需要考虑以下的电路特性,还应当考虑包括断路器的安装位置以及外壳尺寸方面的限制条件: 施加的额定交流或直流电压 单相、多相和极点数目 适用的国家电气标准和安全管理机构标准 短路分断能力2.3.2断路器的分类1) 热断路器热断路器采用一个与电路串联的双金属片。电流在过载期间产生的热量会使双金属片变形,从而使断路器跳闸。与保险丝相比,热保护器有一个显著的优点,就是在跳闸后能够重新复位。它们还可以用作被保护设备的电源接通/关断开关。随着温度的升高,热断路器的跳闸速度加快,并常常会在较低的电流电平下发生跳闸。当断路器和系统暴露于同一热源时,这一特性往往很有用处。在这种情况下,保护电路能够跟踪设备在更高的温度下对于增强配线保护的需求。如果一个热断路器安装在与被保护设备分离的环境下,则变化的环境温度所造成的影响可以由一个补偿型热双金属片进行校正。例如,位于飞机座舱外面的断路器是温度补偿型的,这样其跳闸特性不会随飞行中常见的温度波动而发生变化。此外,由于热断路器内部固有的闩锁机理,使其对冲击和振动极不敏感。目前,有些高性能的电路保护器件提供了专门针对极大冲击和振动环境的断路器。需要进行热电路保护的应用包括家用电器、交通、船舶、配电盘、医疗设备、视听设备、电源和运动器械等。2) 磁断路器磁断路器为大多数设计问题提供了精度和可靠性较高的成本效益型解决方案。磁断路器的过流检测机理是只对被保护电路里的电流变化做出响应,由于其电流感应螺线管受环境温度变化的影响不大,因此磁断路器具有温度稳定性,不会像热断路器那样明显地受到环境温度变化的影响。磁断路器没有预热阶段,因此不会减缓断路器对过载的响应速度,从过载结束到其复位之前没有冷却期。可以从四个独立的方面对磁断路器的特性进行有针对性的调整:断路器所需的电流;跳闸点(以安培计);延迟时间(以秒计)和浪涌处理能力。对这些因素所做的调整对断路器短路分断能力的影响极小。一般而言,目前有三种跳闸时间延迟曲线不相同的磁断路器可供选择:即慢速、中速和快速。当对级联电路和判别电路中的断路器进行匹配时,这些可供选择的曲线为设计师提供了很高的设计灵活性。此外,对于常常需要承受巨大涌入电流的设备,还可以选择具备特殊涌入结构的磁断路器。但是,当设备位置不稳定时,由于磁断路器的跳闸次数会因螺线管的运动受重力的影响而发生变化,此时热断路器或许是一个比较好的选择。磁断路器的应用领域涵盖了很多市场,比如电信、船舶、电器、工业自动化和控制以及医疗设备。3) 复合型断路器此类断路器同时具有热断路器和磁断路器两种结构和功能,能对断路器由于过热、过载或短路引起的故障进行有效的保护。其适应的负载范围更广,是UPS电源、EPS电源的电气线路保护器件的首选断路器。4) 通地漏泄断路器通地漏泄断路器的工作方式与磁断路器相同(它实质就是我们通常称之为漏电开关),能够提供用户定制的过载和短路保护级。此外,它们采用创新电子技术进行检测并避免通地漏泄。除了少量漏泄外,返回电源的电流与从电源流出的电流数值相等。如果经过通地漏泄断路器后,电源流出和返回的电流值之差超过了漏泄灵敏度的设定值,则断路器将跳闸,且LED指示灯点亮,向操作人员发出提示,从而具备了“智能化”的特点。LED指示灯清楚地显示了由于通地漏泄所导致的跳闸。这种断路器的保护功能有助于避免严重的设备损坏和火灾。其应用包括电阻和阻抗加热系统、电信、剧场照明、船舶控制台、办公设备、医疗设备、工业自动化和控制以及UPS系统.2.3.3需要考虑的一些次要因素1) 在选择断路器时,我们不仅要关注断路器的延迟曲线等主要指标,还应重视它的很多次要功能,这些常容易被忽略的性能不仅能为一个良好的设计锦上添花,而且还能帮助设计者为其应用设计精密的保护电路。2) 目前市面上有许多配备了各种可选功能的断路器,这些功能对于电路保护设计很有帮助。下面列出的是一些较为常见的功能。 辅助接点(辅助开关):它们是与主接点电隔离的接点,适用于报警和程序开关。辅助接点可用于向操作人员或控制系统告警,发出警报,或在重要应用中接通备用电源。由于这类辅助接点是与主接点电隔离的接点,故有时又称之为干接点。 传动器:传动器类型(在大容量断路器中才有)的选择不仅是出于美观的考虑。具有开关速度是通/断开关两倍的传动摇杆开关的断路器能够节约成本和电路板空间。推挽式传动器在遇到突发事件时最为稳定。 分流端子:传统断路器被认为是“串联跳闸”的,这是因为接点、电流感应元件和负载都是串联的。分流端子从主电路分出支路,这样可将次级负载接入。如果初级负载发生了短路或过载,断路器将跳闸并切断两个负载的电源。 与辅助接点不同,分流端子是接到位于开关接点和电流感应元件之间的断路器载流通路的,这意味着第二个负载不受过载或短路保护。可以采用一个独立的断路器来保护次级电路,否则该电路只可用于具有内置保护电路的设备。 复式控制(遥控跳闸或继电器跳闸):复式控制断路器将两个彼此电隔离的感应元件组合起来以实现多项功能。例如,复式控制断路器可利用遥控传动器或感应器来进行传统的过流保护以及电路断接。遥控跳闸是复式控制的一个例子,通常被称为“继电器跳闸”。 低压跳闸:这是断路器中一个独立的电压敏感元件,如果电压降到预定值以下,它将使主接点开路。具有低电压跳闸的开关断路器被广泛用于有线连接电器的通/断控制。安全管理部门要求这些电器在发生掉电时必须切断电源,以避免电源恢复时电器突然重新启动的危险。 自动跳闸:一个自动跳闸的断路器在故障期间不会一直保持闭合,因为开关装置不会因强行保持传动器接通而失效。在一个完全自动跳闸的设计中,当传动器被保持在“接通”位置时,主接点在发生故障之后将始终保持开路。一些被称为“循环自动跳闸”的断路器在故障期间不能强行保持接通状态,但如果传动器一直处在“接通”的位置,则它们将周期性地接通和断开。如果断路器安装在容易够得着的地方(即未封闭),则应采用自动跳闸断路器。 自动复位:对于断路器不易够得着的应用来说,在冷却期后自动复位的断路器是一个良好的选择。此时若指定使用可自动再起动的设备,则发生危险的可能性很大。2.3.4断路器的选用1) 热保护器的选择:根据热保护器的设计,一般热保护元件在额定输出电流的1.75倍时开始发热,在额定输出电流的1.75-6倍时,产生保护动作,其产生保护动作的时间则由输出电流的倍数决定,这个动作时间与输出电流的倍数的关系,不同品牌的断路器是不同的,选用时应给于充分的考虑。2) 磁保护器的选择: 根据磁保护器的设计, 一般磁保护元件在额定输出电流的3-10倍时开始动作, 其产生保护动作的时间也是由输出电流的倍数决定,这个动作时间与输出电流的倍数的关系,不同品牌的断路器是不同的, 选用时应给于充分的考虑。在实际运行中,有的负荷是属于电感性或电容性负载,此类负载的启动及关断的瞬间,其浪涌电流或电压很大,有的甚至达到额定输出电流的10-15倍,此时磁保护器的选择就应该选用具有更高倍数的专用断路器.从而避免引起令人生厌的频繁跳闸现象。3) 其额定工作电流在2AIn63A范围(有的产品其额定电流可以到125A),断路器首先是用作电缆和电线的短路和过载保护,它承担防止电器设备发热过高的保护任务,也能切实防止因绝缘故障引起过高的接触电压而出现危险的人体电流。4) 小型断路器拥有过电流延时脱扣器和短路瞬时脱扣器。其中热双金属脱扣器,用于小信号过电流范围,电磁式瞬时脱扣器是用于高倍过电流和短路电流范围。其脱扣保护构件示意图见下图:断路器保护构件简图断路器电气原理图如下图示:2.4 C级防雷系统C级防雷系统是作为计算机机房输入交流电源的一种防护措施,防止外部雷击或电压浪涌进入机房对各种设备造成破坏。如果低压配电系统输出端没有设置C级以下防雷系统、机房离低压配电输出较远或雷击易发地区等环境建议选择该配件。C级防雷系统技术参数为通流量达20kA,冲击电流波形为8/20s。2.5 数字电流、电压表它是一种将电源的电压、电流信号经过高压,大电流信号转换为低压小电流信号后,在数码表上显示电压、电流的测量仪表,要数码表正常工作,其接线首先要有5V的直流电源,然后按量程范围接入被测电压和电流。如下图示:2.6 频率表用于测量电源的频率的仪表,UPS在逆变状态下的频率测量是UPS电源性能的一项重要指标,有的用户要求除了在液晶显示屏显示电源的频率外,还要求用指针式频率表实时检测电源的频率,频率表在电路中的接法,如下图所示:2.7分流器、电流互感器2.7.1分流器:用作直流电流表的测量附件,接法如下图:国家标准分流器在不同电流档均选用75mV,例如50A/75mV、100A/75mV等等,即不同挡次的电流通过分流器在分流器上产生的电压压降均定为75mV。(有的国家为45mV,不尽相同),相应电流表均以75mV作为不同档次电流的电流表刻度(一般5A以下为内附分流器)。2.7.2 电流互感器 用于交流电流表的测量附件,接法如下图所示: 图中看出,交流电源线就是电流互感器初级线圈,测量线圈为互感器的次级线圈,按国家标准,电流互感器在不同电流档次的次级电流均选用5A,如50A/5A、100A/5A等等。2.8 变压器、电抗器2.8.1变压器: 顾名思义就是将交流电源的电压经过变压器转换为电气设备使用的电压,按初级、次级电压的不同又可分为: 离变压器,变压器的初、次级电压相同的变压器。 升压变压器,变压器的次级电压比初级电压高的变压器。 降压变压器,变压器的次级电压比初级电压低的变压器。变压器电原理图如下图示:2.8.2电抗器:用于交流电路产生电抗的铁芯线圈。在UPS中用它来降低输入电压和限制电路启动电流的作用,其单位为亨(H)、毫亨(mH),普通电抗器其电抗值一般为毫亨(mH)数量级。其电原理图如下图示:2.9 电源滤波器(EMI)电源滤波器是一种无源双向网络,它的一端是“电源”另一端是“负载”,它的作用就是它能滤去高频电磁波干扰(传导或辐射干扰)对电子设备影响。电原理图如下图示:电源滤波器电原理图在现代UPS不论小容量还是大容量等级的UPS电源为了避免电网谐波对UPS的电磁干扰和UPS产生的谐波对住处技术设备(负载)的电磁干扰,无一例外地在UPS的电源输入端加装滤波器,我们称之为输入电源滤波器,在UPS输出端加装滤波器,我们称之为输出滤波器。由上可见,如果UPS中电源滤波器损坏,将影响UPS的电源的质量。2.10 静态开关 静态开关是一种双向交流电子开关元件的简称,其实质就是一种双向晶闸管(又称双向可控硅),它的电气图形如下图所示: 门极(G) 门极(G2) A K A1、K2 K1、A2 门极(G1) 双向晶闸管 两个普通晶闸管反并联图中A为双向晶闸管的阳极,K为双向晶闸管的阴极,G为双向晶闸管的门极(又称控制极);A1为正向普通晶闸管1的阳极,K1为正向普通晶闸管1的阴极,G1为正向普通晶闸管1的门极;A2为反向普通晶闸管2的阳极,K2为反向普通晶闸管2的阴极,G2为反向普通晶闸管2的门极。从图中看出双向晶闸管等效于两个反向并联的普通晶闸管的功能,给双向晶闸管的门极加上正(或负)极性的直流电压信号就可以控制双向晶闸管的导通和关断,对于反并联的两个普通晶闸管则可以分别(或同时)给普通晶闸管的门极加上正极性的直流电压信号就可以控制两个晶闸管的导通和关断,从而具备电器开关的作用,由于双向晶闸管(含普通晶闸管)导通和关断过程中不象一般电器开关会产生合闸时产生声响,为区别于电器开关故称之为静态开关或电子开关。但考虑到目前国内外对普通晶闸管制造和应用技术的成熟程度,在实际应用中更多采用两个反向并联的普通晶闸管(应用方便制造商早已提供两个普通晶闸管做在一起的模块)代替双向晶闸管作静态开关,虽然其控制线路稍为复杂,但其可靠性更高,更受用户欢迎。在实际设计过程中,为了简化线路和降低成本,在一般应用场合,对中小型UPS电源往往采用开关特性良好(开通/关断时间10mS)的交流接触器或电流继电器替代静态开关。2.11 绝缘栅双极晶体管(IGBT) 绝缘栅双极晶体管简称IGBT,是由N MOS(场效应晶体管)和GTR (功率晶体管)技术结合而成的复合器件,是二十世纪八十年代出现的新型复合器件,在电机控制、中频、开关电源和UPS

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